22/09/2021

Important descobriment d'abundància de molècules orgàniques complexes en sistemes planetaris joves

La vida existeix en un altre lloc més que a la Terra? Aquesta és la pregunta. Però si ara els astrònoms saben que hi ha planetes a tot arreu de l’Univers, encara no saben si presenten les condicions necessàries per a l’aparició de la vida. El treball realitzat amb el telescopi ALMA està donant algunes respostes. Treuen a la llum grans quantitats de molècules orgàniques en llocs on es formen planetes.

Clic per engrandir. Els investigadors han decidit escanejar discs protoplanetaris a la recerca
de molècules orgàniques. El seu objectiu: comprendre si la vida podria haver sorgit en qualsevol
altre lloc de l'Univers. Crèdit: Mopic, Adobe Stock.

Què passaria si les condicions químiques que van conduir a l’aparició de la vida a la Terra finalment no fossin rares? Aquesta és la pregunta que plantegen treballs publicats recentment en el marc del projecte Maps (Molècules amb ALMA a les escales de formació de planetes). Al llarg de 20 articles científics publicats a la  revista "The Astrophysical Journal Supplement Series", els investigadors detallen com acaben de descobrir, al cor dels discs protoplanetaris que envolten estrelles joves "importants dipòsits" de molècules orgàniques.

Aquestes molècules diuen els astrònoms, no són simples molècules basades en el carboni com el monòxid de carboni (CO), que es troba en abundància en l'espai. Són més elaborades. Les teories els converteixen en els  "ingredients crus" per construir les molècules que són la base de la química biològica a la Terra. Els experiments de laboratori ho han confirmat. Quan les condicions són adequades, permeten la formació de  sucres, aminoàcids i fins i tot els components de l'àcid ribonucleic, el famós ARN. Els maons essencials per a la vida.

Molts entorns en què els investigadors ja han estat capaços de trobar aquest tipus de molècula orgànica complexa es poden qualificar de poc interessants. "Aquesta vegada, volíem saber si aquestes molècules estan presents als llocs on neixen els planetes, als discs protoplanetaris", explica John Ilee, astrònom de la Universitat de Leeds (Regne Unit), en un comunicat de premsa.

Clic per engrandir. En aquesta imatge, la fila superior mostra l’emissió de grans
de pols (de mida mil·limètrica) en quatre discs protoplanetaris estudiats pels investigadors.
La fila inferior mostra una imatge composta en tres colors de l’emissió de les grans molècules
orgàniques HC3N (vermell), CH3CN (verd) i cC3H2 (blau) a cada disc. Els cercles de punts,
amb un radi de 50 unitats astronòmiques, indiquen l’escala de la regió de formació de cometes
al nostre sistema solar. Crèdit: John Ilee, Universitat de Leeds.

Més molècules orgàniques de les esperades

Aquestes observacions es van fer utilitzant el telescopi ALMA, sigles d'Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (Gran Conjunt Mil·limètric/Submil·limètric d'Atacama) a Xile, capaç de detectar senyals molt febles de molècules situades a regions fredes de l’Univers. Senyals com les empremtes digitals que informen els investigadors sobre la identitat de les molècules que les van emetre.  

Però els investigadors van trobar principalment tres molècules més complexes: cianoacetilè (HC3N), acetonitril (CH3CN) i ciclopropenilidè (cC3H2). "La nostra anàlisi demostra que aquestes molècules també es localitzen principalment en aquestes regions internes d'aquests discs, a escales de mida similars al nostre sistema solar, amb abundàncies entre 10 i 100 vegades superiors a les previstes pels models", especifica John Ilee. I és precisament en aquestes regions on es formen els asteroides i els cometes. Aquests objectes que es creu que van sembrar la nostra Terra. Els astrònoms imaginen així que un procés similar al que va iniciar l'aparició de la vida al nostre planeta també es podria produir en aquests discs protoplanetaris.

Clic per engrandir. Sobre aquesta imatge composta construïda a partir de dades d’ALMA
de la jove estrella HD 163296, descobrim l’emissió de cianur d’hidrogen (HCN), situada
sobre una imatge artística d’un camp estel·lar. Crèdit: ALMA (ESO, NAOJ, NRAO), D. Berry
(NRAO), K. Öberg  et al (Maps)

Comprendre com s’uneixen els ingredients de la vida

Si hi ha tanta abundància d’aquestes molècules als discs protoplanetaris, es poden observar molècules encara més complexes. Continuarem la nostra recerca en aquesta direcció amb ALMA. Si obtenim resultats, estarem encara més a prop d’entendre com es poden reunir els ingredients de la vida al voltant d’altres estrelles”, assenyala John Ilee.

El que també van observar els investigadors és una distribució no uniforme d’aquestes molècules entre i fins i tot dins dels discs protoplanetaris. Això suggereix que els planetes que es formen en discs diferents o en llocs diferents del mateix disc, també poden evolucionar en entorns químics radicalment diferents. Per tant, es poden formar alguns planetes amb tot el necessari per fer emergir la vida, mentre que els seus veïns no. No hi ha dubte que ALMA permetrà aclarir una mica més aquestes qüestions fonamentals en el futur.


Ho he vist aquí.

21/09/2021

Potser hagi nascut amb elles...

 Potser hagi nascut amb ella, o potser siguin bombolles de pols i erupcions de gas.

Clic a la imatge per engrandir.

Les estrelles que emeten llum blava brillant són massives, rares i calens. S'escalfen quan l'estrella comença a perdre massa en les etapes finals de la vida, i els materials estel·lars comencen a caure cap a dins. Com a resultat, els materials estel·lars s'expulsen explosivament a l'espai interestel·lar circumdant, i el procés continua fins que es perd suficient massa perquè l'estrella arribi a un estat estable.  

Clic per engrandir.

Bombolles de pols i una closca de gas en erupció, els actes finals de la vida d'una estrella, es veuen en aquestes dues imatges de del telescopi Hubble de la NASA, de la nebulosa que envolta AG Carinae. Aquestes vistes demostren la doble naturalesa de l'estrella variable blava lluminosa. La primera imatge mostra detalls de les emissions d'hidrogen i nitrogen ionitzats a l'embolcall en expansió de la nebulosa (que es veu aquí en vermell). Utilitzant el filtre blau, la segona imatge capta la distribució de la pols que brilla a la llum reflectida de l'estrella. 

L'espectacular nebulosa que envolta AG Carinae té aproximadament 10.000 anys d'antiguitat i es va formar amb el material expulsat per l'estrella durant diferents esclats passats. 

Crèdit de les imatges: ESA, NASA, A. Nota, C. Britt

Ho he vist aquí.

19/09/2021

Viatjant al cor de la nostra galàxia

 

Clic per engrandir. Crèdit: NASA, JPL/Caltech

Amagat en algun lloc dins d'un enorme i arremolinat vòrtex de gas calent es troba el forat negre supermassiu del cor de la nostra Via Làctia.

Plena d'estrelles, la densa regió és il·luminada a través de la llum infraroja dels telescopis espacials Hubble i Spitzer. Vistes detallades com aquesta, que queden ocultes a la llum visible darrera de les capes de pols, van inspirar les futures missions en l'espectre infraroig.

El telescopi James Webb de la NASA combina l'alta resolució del Hubble amb la detecció infraroja més profunda del Spitzer. Què revelarà el James Webb sobre la nostra galàxia, la Via Làctia?. Ja ens queda ben poc per esbrinar-ho. No us ho perdeu.
 

Ho he vist aquí.

15/09/2021

El Sol: quan i com morirà la nostra estrella?

Clic per engrandir. Il·lustració d'una gegant vermella. El Sol s'hi assemblarà
d'aquí a 5.000 milions d'anys. Crèdit: NASA

El Sol, sense el qual la vida mai no hauria estat possible a la Terra, no és etern. Així hauria de ser el final de la nostra estrella, que ara té 4.600 milions d’anys. 

Per a les estrelles, la seva longevitat està condicionada per la seva massa. Quan més massiva és, més curta és la seva vida i consisteix en uns quants milions d'anys, per acabar finalment en un violent foc de focs artificials còsmics, una supernova.

Per al nostre Sol, serà diferent. La nostra estrella és una nana groga que, per la seva massa (igual que 330.000 vegades la de la Terra), té una esperança de vida total d’uns 10.000 milions d’anys. On som ara? Bones notícies per a la vida a la Terra: actualment només té 4.600 milions d’anys, de manera que encara hauria de brillar cinc mil milions d’anys, segons les estimacions dels astrònoms.

Tot i això, encara caldrà pensar en moure’s perquè la Terra esdevindrà un lloc a on no es podrà viure en menys de mil milions d’anys (malgrat l’actual escalfament global en curs). Per què? Com que la lluminositat del Sol continuarà creixent al voltant d’un 10% cada mil milions d’anys. Així, el nostre suau planeta blau es convertirà gradualment en un forn, potser com l’infern que regna actualment sobre la nostra veïna Venus.

Per tant, la zona habitable del nostre sistema solar canviarà. A més, es pot imaginar que l’homo sapiens haurà migrat cap a Mart i s’haurà tornat més tou. Però si fos així, no duraria molt. A més, potser seria necessari agafar el camí cap a altres estels, si l’espècie humana té els mitjans per fer-ho.

Clic per engrandir. La nebulosa de la Lira, una de les nebuloses planetàries més famoses,
fotografiada pel Hubble. L’estrella a l’origen d’aquest embolcall bastant lluminós de gas i
pols devia ser una mica més massiva que el Sol. Crèdit: NASA

Què passarà quan el Sol mori?

Amb el temps, les reserves d’hidrogen que el Sol havia acumulat quan va néixer, s’esgotaran. Amb una massa relativament petita, l’estrella s’ha mantingut durant milers de milions d’anys en un equilibri entre la gravetat i la radiació (resultant de la fusió de l’hidrogen). Però arribarà un dia en què s'esgotarà el combustible.

Al cor de l'estrella regnarà un nucli d'heli (creat per la fusió d'hidrogen) que col·lapsarà sobre si mateix. La temperatura que augmenta mentre es comprimeix, allibera energia que farà retrocedir les capes externes del Sol. Durant només uns cinc milions d'anys, l'estrella creixerà considerablement fins a convertir-se en el que els astrofísics anomenen una gegant vermella. Vermella, perquè la seva temperatura superficial baixarà (fins a 3.000 K). Segons un estudi publicat el 2008, el seu radi pujará d’uns 700.000 quilòmetres actuals a més de 170 milions de quilòmetres. En altres paraules, Mercuri, Venus i també la Terra seran capturats a l'interior,finalment seran polvoritzats (tret que l’òrbita del nostre planeta hagi retrocedit, dependrà de la massa perduda per la gegant vermella). Comprimit, el nucli d’heli s’escalfa i aconsegueix arribar a la temperatura de 100 milions de graus. En aquestes condicions, l’heli pot començar a forjar carboni. Aquest serà el "flaix d' heli". Però aquest no durarà molt. I no anirà més enllà perquè la massa restant del Sol no serà suficient per arribar als 600 milions de
graus al centre, la temperatura necessària per encendre el nucli de carboni. Al seu voltant, l’hidrogen i l’heli cremaran durant uns quants milers d’anys, provocant que la nostra estrella es peli i ampliï encara més la seva capa exterior.

Finalment, per la manca de radiació per compensar-la, la gravetat prevaldrà. La resta del nucli de la nostra estrella es contraurà i es convertirà en una nana blanca, un cos de la mida de la Terra, extremadament dens i calent (al voltant dels 30.000 °C). Durant aquest temps, les capes externes, massa separades, es diluiran a l’espai. Durant uns 10.000 anys, l’embolcall brillarà des de dins, brillant a la llum del focus central encara càlid. Això donarà una nebulosa planetària (el nom, enganyós, prové de les seves formes rodones observades per William Herschel). Es farà visible des d'altres sistemes planetaris, com els que es poden veure als nostres telescopis. Entre els més famosos, citem M57, l'anell de la Lira o M27. Podran els nostres descendents a l’exili observar la resta del Sol al voltant del qual havia florit la vida? Un estudi publicat el maig del 2018 va trobar, mitjançant models d’evolució estel·lar, que serà correcte. En virtut de la seva massa, el Sol estaria de fet just al límit de la lluminositat. Per tant, la nebulosa planetària seria visible però molt feble.

I després? Serà realment aquest el final? No. El cor ardent trigarà milers de milions d’anys a refredar-se i convertir-se en una nana negra. Mentrestant, el Sol encara té un futur brillant pel davant.


Ho he vist aquí.

13/09/2021

La NASA prepara el llançament del telescopi espacial James Webb pel desembre del 2021

Clic per engrandir. Després de completar amb èxit les proves finals, el telescopi
espacial James Webb de la NASA està preparat aquí per al seu enviament al lloc
de llançament. Crèdit: NASA / Chris Gunn.

La NASA té previst posar en òrbita el telescopi espacial James Webb el 18 de desembre de 2021, perquè sigui el principal observatori de l'espai profund durant la pròxima dècada.

L'agència va fixar la nova data de llançament en coordinació amb Arianespace després que el Webb completés recentment i amb èxit el seu rigorós règim de proves, un important punt d'inflexió per a la missió. La nova data també es produeix després que Arianespace llancés amb èxit un coet Ariane 5 a finals de juliol i programés un llançament que precedirà al Webb. El llançament de juliol va ser el primer d'un Ariane 5 des d'agost de 2020.

El telescopi Webb, un programa internacional dirigit per la NASA amb els seus socis l'ESA (Agència Espacial Europea) i l'Agència Espacial Canadenca, es llançarà en un Ariane 5 des del port espacial europeu de la Guaiana Francesa, a la costa nord-est de Sud-amèrica. L'ESA proporciona el Ariane 5.

El complicadíssim telescopi espacial es troba actualment en la seva configuració final d'estiba a les instal·lacions de Northrop Grumman a Redondo Beach, Califòrnia.

"Webb és una missió exemplar que significa el epítom de la perseverança", va dir Gregory L. Robinson, director del programa Webb a la seu de la NASA a Washington. "Em sento inspirat pel nostre dedicat equip i les nostres associacions globals que han fet possible aquest increïble esforç. Junts, hem superat els obstacles tècnics en el camí, així com els desafiaments durant la pandèmia de coronavirus. També estic agraït pel ferm suport del Congrés. Ara que tenim un observatori i un coet a punt per al llançament, estic desitjant que arribi el gran dia i la increïble ciència que s'acosta".

L'equip del Webb s'està preparant per a les operacions d'embarcament, durant les quals l'observatori es sotmetrà als procediments finals de tancament i embalatge per al seu viatge fins al lloc de llançament. Els principals elements del coet Ariane 5 que portarà a Webb a l'espai han arribat sense problemes a Kourou (Guaiana Francesa) des d'Europa. 

La revolucionària tecnologia del telescopi James Webb explorarà totes les fases de la història còsmica, des de l'interior del nostre sistema solar fins a les galàxies observables més llunyanes de l'univers primitiu, i tot el que hi ha al mig. El Webb revelarà nous i inesperats descobriments i ajudarà a la humanitat a comprendre els orígens de l'univers i el nostre lloc en ell.

Per a més informació sobre la missió James Webb, feu un clic aquí.

Per obtenir informació sobre la construcció i l'enginyeria del telescopi espacial James Webb, feu un altre clic aquí.


Ho he vist aquí.

12/09/2021

Gabinet de curiositats: 14 La fulgurita

Clic per engrandir. Fulgurita. Crèdit: Science Mail

En aquest nou capítol del  gabinet de curiositats, continuarem explorant el món mineral per descobrir una quimera diferent a qualsevol altra: la fulgurita. 

L’enorme diversitat de colors, formes, textures i lluentor dels minerals ofereix als curiosos un dipòsit infinit de sorpreses i meravelles. Però, entre totes les roques que adornen la superfície i les profunditats del nostre estimat planeta, un tipus en particular ha obtingut el meu (per l'autor de l'article) respecte i la meva fascinació. La majoria de les vegades tindrà un aspecte molt petit: un tub rocós, rugós i porós senzill que no sembla fantàstic, un agregat de sorra que sembla corall. Però la fulgurita porta dintre seu la marca d’una de les forces més formidables de la natura: el llamp. 

Clic per engrandir. Exemple d'exposició de fulgurita. Crèdit: Heritage Auctions

El pastor i la fulminació

Si volem creure els historiadors, la primera descripció d’aquesta fulminada pedra es remunta a principis del segle XVIII, amb el pastor David Hermann. Entre 1706 i 1707, mentre explorava les dunes que envoltaven el poble de Massel, a Polònia, descobreix una estranya estructura de sis metres de llargada, enterrada a la sorra. D'aparença buida i rugosa, la formació s'assembla a una gegantina branca calcificada. En aquell moment, el pobre home no comprèn la naturalesa del que va desenterrar i va anomenar la seva troballa Osteocolla Massliensis, probablement pensant que es tracta d’una escorça de carbonat càlcic que ha embolicat les arrels d’un arbre. Veurem més endavant que la seva intuïció no va ser tan dolenta, sinó que es va perdre el més important. 


Clic per engrandir. Fulgurita descoberta pels guardes forestals del TPWD al parc
estatal de Monahans Sandhills. Crèdit: Texas Parks and Wildlife Department

No va ser fins al 1790 que es va establir el primer vincle amb els llamps, com a mínim, durant un accident espectacular. En una carta adreçada a la Royal Society, a la qual va adjuntar diversos exemplars de roques, el botànic, geòleg, químic i doctor William Withering relata detalladament aquest esgarrifós episodi:

"Permeteu-me demanar l'atenció de la Royal Society per alguns fets relatius a un núvol de tempesta, el llamp del qual fusiona una gran quantitat de material de quars. Aquest núvol es va formar al sud, la tarda del 3 de setembre de 1789 i es va dirigir cap al nord. Al seu pas, va calar foc a un camp de blat de moro; però la pluja va apagar ràpidament el foc. Poc després, un llamp va colpejar un roure a Aylesford Earl Park a Packington.

Aquest arbre mesurava prop de 12 metres, inclòs el seu tronc que per si mateix, arribava als 4 metres. No va tocar la branca més alta, sinó la que es projectava més al sud. Un home, que s’havia refugiat contra el costat nord de l’arbre, va morir a l’instant, la seva roba es va incendiar i també es va cremar la molsa (liquen) de l’arbre, a on descansava la part posterior del cap. Dos homes que van presenciar l’incident es van precipitar immediatament cap a ell quan el van veure caure; i la pluja caiguda espessa, havia format un petit llac no gaire lluny del lloc, tant que aviat el foc es va apagar; però els efectes del foc a la meitat del cos i a la roba van indicar que la combustió havia estat instantània, no progressiva.

Una part de la matèria elèctrica viatjava a través del bastó que l’home tenia a la mà, l’extrem descansant del seu cos; i a on el pal tocava el terra, va fer una perforació amb un diàmetre d’uns 6 centímetres i mig i gairebé 13 centímetres de profunditat. Poc després vaig examinar aquest forat i només vaig trobar les arrels de les herbes cremades. Tot l’observació probablement hauria acabat aquí si Lord Aylesford no hagués decidit erigir-hi un monument, no tant per commemorar l’esdeveniment com per inscriure-hi un advertiment per als incauts del perill de refugiar-se sota un arbre durant una tempesta. Mentre s’excavaven les bases d’aquest monument, la terra es va remoure al lloc esmentat anteriorment i el sòl va aparèixer ennegrit fins a una profunditat d’uns 25 centímetres. A aquesta distància hi havia una arrel de l'arbre, completament ennegrida; però aquesta foscor només era superficial i no s’estenia molt lluny. Uns 5 centímetres més endavant, va començar a aparèixer material de quars fos, que abastava 45 centímetres".

Fulgurita: nascuda del llamp

Aquest material de quars del qual parla William Withering és fulgurita; una barreja de terra, sorra, roca, sediment i restes orgàniques fusionades i de vegades vitrificades juntes sota l’acció d’un llamp. Aquestes formacions són més freqüents en sòls sorrencs, però també es poden trobar en altres tipus de sòls –sovint rics en òxids de ferro– i fins i tot s’originen al voltant de les arrels dels arbres. Si els termes "pedra del llamp" i "ceràunia" (de l'antic grec  keraunós) s'han utilitzat en el passat, avui el terme fulgurita preval entre els mineralogistes, geòlegs i col·leccionistes. 

 
Clic per engrandir. La fulgurita sol ser buida. L’interior llis marca el pas dels llamps, que
vitrifiquen els minerals. Crèdit: Universitat de Nevada, Reno.

Les primeres explicacions d’aquest fenomen es poden trobar als escrits de Fiedler i Hentzen, i després de dos-cents anys d’avenç científic, això és el que ens expliquen els llibres de text. Quan els llamps entren en contacte amb el terra, de vegades penetren a través del substrat de diversos metres de profunditat, descarrega una energia de més de mil milions de joules. La temperatura dels materials afectats augmenta instantàniament en diversos milers, o fins i tot desenes, de milers de graus, cosa que fa que els elements silícics es fonguin i de vegades es vaporitzin.

Aquestes concrecions solen ser buides, el seu exterior rugós i l'interior llis i brillant o amb belles bombolles. Enormes o diminutes, allargades, dendrítiques o monolítiques, la mida i la forma d’aquestes estructures, però també la seva composició varien en funció de la potència del llamp i del tipus de terra que toqui. Un dels més llargs descoberts al nostre temps fa 4,9 metres, però Charles Darwin afirma que els tubs similars trobats al comtat de Cumberland feien fins a 9,1 metres de llargada.

Les persones afectades per un llamp poden presentar figures de Lichtenberg a la superfície de
la seva pell, que marquen el camí seguit per l’electricitat a través del seu cos. Crèdit: Mahajan et  al.

Curiosament, sovint trobem en els seus patrons les branques de les figures de Lichtenberg, aquells dibuixos que un llamp traça sobre els materials que impacta, ja siguin un bloc d’acrílic, un tros de fusta recobert de solució salina o la pell d’un home desafortunat, que hauria estat al lloc equivocat en el moment equivocat. La fulgurita inscriu a l'eternitat el pas d'aquesta formidable i efímera criatura que és un llamp. I, per tant, no és d’estranyar que aquest objecte hagi trobat durant molt de temps un lloc privilegiat als armaris de curiositats.


Clic a la imatge per engrandir. Ens retrobem properament per incorporar un nou capítol al Gabinet de curiositats. Crèdit imatge: nosorogua, Adobe Stock, Futura
 
Veure: 

Anterior: 13 La pedra solar dels víkings
Següent: En preparació

 

Ho he vist aquí.

11/09/2021

Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C30


Clic per engrandir. Imatge de C30. Crèdit: ESA/Hubble i NASA/D. Milisavljevic (Purdue University)

La majestuosa galàxia espiral Caldwell 30, també catalogada com NGC 7331, és sovint considerada com un anàleg de la nostra pròpia Via Làctia, ja que la seva mida, forma i massa són similars als de la nostra galàxia. El disc estel·lar de Caldwell 30 està inclinat cap a la nostra línia de visió, de manera que les llargues exposicions telescòpiques solen donar lloc a imatges que evoquen una forta sensació de profunditat. En aquest primer pla del Hubble, pres en llum visible i ultraviolada amb la Càmera de Gran Angular 3, els magnífics braços espirals de la galàxia presenten foscos carrils de pols, brillants cúmuls blavosos d'estrelles joves massives i el revelador brillantor vermellós de les regions de formació estel·lar activa. Les regions centrals, brillants i groguenques, alberguen poblacions d'estrelles més velles i fredes. Igual que a la Via Làctia, un forat negre supermassiu es troba en el nucli d'aquesta galàxia gairebé bessona.

El Hubble va prendre aquesta imatge de Caldwell 30 mentre estudiava l'explosió d'una supernova, que és la mort ardent d'una estrella massiva. Aquesta supernova, anomenada SN 2014C, va experimentar una inusual i dramàtica transformació que va implicar un significatiu augment del contingut d'hidrogen. Les observacions del Hubble van permetre conèixer les etapes finals de les estrelles massives.  

Clic per engrandir. El cercle blanc ens mostra la localització de la supernova SN2014C
observada a Caldwell 30. Crèdit: ESA/Hubble i NASA/D. Milisavljevic (Purdue University)

Caldwell 30 es troba a uns 45 milions d'anys llum, en el límit nord de la constel·lació del Pegàs. La galàxia és a mig grau de distància d'un grup de cinc galàxies conegut com el Quintet de Stephan. Caldwell 30 i el quintet poden semblar estar a prop l'un l'altre al cel, però el quintet està en realitat unes sis vegades més lluny de la Terra. 

Caldwell 30 va ser descobert el 1784 pel famós astrònom William Herschel, que també va descobrir el planeta Urà, així com molts altres objectes Caldwell. El cel de finals de tardor proporciona la millor visió des de l'hemisferi nord (o el cel de primavera en l'hemisferi sud). No obstant això, amb una magnitud de 9,5, Caldwell 30 requerirà un telescopi o uns prismàtics grans per veure-ho per si mateix. En cels contaminats per la llum, només és visible el nucli central de la galàxia. En cels foscos, un gran telescopi també revelarà els amplis braços espirals de la galàxia.

Per accedir a més informació sobre les observacions de Caldwell 30 fetes pel Hubble, feu un clic aquí.

 

C30 al web de la NASA
Índex del Catàleg Caldwell del blog

 

Preparació dels tancs de propulsió de la nau Europa Clipper

 Clic per engrandir. Imatge d'un tanc de propulsió. Crèdit: NASA/GSFC/Denny Henry

A la imatge de dalt enginyers de control de la contaminació en una sala neta del Centre de Vol Espacial Goddard avaluen un tanc de propulsor abans d'instal·lar-lo en la nau espacial Europa Clipper. El tanc és un dels dos que s'utilitzaran per contenir el propulsor de la nau espacial. S'inserirà en el cilindre que es veu a l'esquerra al fons, un dels dos cilindres que componen el mòdul de propulsió.

Amb un oceà global intern sota una gruixuda capa de gel, la lluna Europa de Júpiter podria albergar vida. La nau Europa Clipper es desplaçarà al voltant de Júpiter en una trajectòria el·líptica, apropant-se a la lluna en cadascun dels seus vols per recollir dades. Comprendre l'habitabilitat d'Europa ajudarà als científics a entendre millor com es va desenvolupar la vida a la Terra i la possibilitat de trobar vida més enllà del nostre planeta. El llançament de la Europa Clipper està previst per al 2024.

Clic per engrandir. Imatge artística del 2019 de la nau Europa Clipper. Crèdit: NASA/JPL-Caltech

La foto que encapçala el article va ser considerada per la NASA el 27 d'agost del 2021 com la seva Imatge del Dia.

Podeu saber més detalls sobre la missió Europa Clipper fent un clic aquí.


Ho he vist aquí.

10/09/2021

Una estrella esclata en una supernova al empassar-se una estrella de neutrons o un forat negre

Clic per engrandir. Aquesta il·lustració ens mostra una estrella massiva a punt d'esclatar. L'explosió
es desencadenarà després que la seva companya; una estrella morta ( o un forat negre o una estrella
de neutrons) es capbussi en el nucli de la estrella. A l'entrar a les capes de l'estrella, l'estrella
compacta realitza una òrbita espiral, expulsant també una espiral de matèria  de l'atmosfera de la
estrella durant alguns segles. Quan colpeja el nucli de la estrella, el material del nucli cau
ràpidament sobre el cadàver estel·lar, el que condueix al llançament d'un parell de raigs a gairebé
la velocitat de la llum. Crèdit: Chuck Carter

Es té una mica la impressió que el relat de Ciència Ficció d'Isaac Asimov titulat "Super-Neutron",  es fa realitat amb la detecció de la font de ràdio VT 1210 + 4956. Seria el producte de l’explosió d’una supernova d’una estrella blava gegant desencadenada pel fet d’haver-se empassat una estrella de neutrons, o fins i tot un forat negre.

La majoria de les estrelles de la Via Làctia són estrelles dobles, algunes són triples o fins i tot quàdruples, com és el cas de la Zeta de la Ossa Major, tradicionalment anomenada Mizar. Els astrofísics moderns en saben la raó. Les estrelles neixen en núvols moleculars polsegosos que es fragmenten per col·lapse gravitacional, la qual cosa significa que un fragment es fragmenta, donant precisament amb més freqüència una estrella doble.

Succeeix que de fet, el sistema binari només està dèbilment vinculat i que, poc després del seu naixement, les dues estrelles es separen. Es creu que aquest podria haver estat el cas del Sol, que per tant tindria un germà bessó en algun lloc de la nostra galàxia, amb una edat i una composició química molt similars.

Sovint, en un sistema binari, una de les estrelles és més massiva que l’altra i evolucionarà més ràpidament fins al punt d’explotar de vegades en supernoves SN II, deixant enrere una estrella de neutrons i de vegades un forat negre. La segona estrella pot tenir la mateixa sort més endavant i se suposa que és per aquest motiu que hi ha sistemes binaris d’estrelles de neutrons i forats negres, sistemes el descobriment dels quals es fa especialment quan acaben entrant en xoc i després emeten copiosament ones gravitatòries que són detectats a la Terra per instruments com Virgo i Ligo.

Tampoc és estrany trobar una estrella en mode gegant vermella la matèria de la qual es trenca per les forces de marea gravitacionals d’un forat negre o una estrella de neutrons que després s’envolta d’un disc d’acreció que indiqui la presència de l’estrella compacta per una forta emissió de raigs X.

Clic per engrandir. Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo. Una
presentació del VLA. Crèdit: National Science Foundation

Radioastronomia, des de púlsars fins a objectes Thorne-Żytkow

A mitjans dels anys setanta, el futur premi Nobel de física  Kip Thorne  –un dels pioners de l’astrofísica relativista d’estrelles compactes– va publicar conjuntament amb la seva companya polonesa Anna Zytkow treballs que mostren el que també podria passar quan una estrella de neutrons o un forat negre en un sistema binari eren engolides per una gegant o supergegant vermella; el mateix fenomen es pot produir amb estrelles simples en col·lisió, però només en cúmuls estel·lars, on la densitat i, per tant, la probabilitat de col·lisió entre estrelles no és menyspreable com en el cas de les estrelles de la nostra Via Làctia. 

Una estrella de neutrons podria llavors caure en una espiral cap al cor de la gegant per formar un nou objecte que pot ser prou estable, després parlaríem d’un objecte de Thorne-Żytkow (TŻO o TZO). Pot evolucionar amb el pas del temps donant una estrella de neutrons envoltada d’un disc d’acreció o simplement col·lapsar donant un forat negre. Fins ara, dues estrelles eren candidates al títol d'objecte TZO però sense poder demostrar-ho realment.

Una variant d’aquest escenari, exposada en un article a Science, sembla que va ser identificada per un grup d’investigadors que va utilitzar les dades recopilades per primera vegada per la xarxa de radiotelescopis de Karl G. Jansky  Very Large Array (VLA). El 7 de setembre de 2017, el VLA va iniciar una campanya d’observacions a Nou Mèxic, destinada a cartografiar el 80% del cel en tres fases durant set anys, i hauria de catalogar uns 10 milions de fonts de radio. Per tant, és una de les observacions radioastronòmiques més grans de tot el cel durant 40 anys. Per cert, també és gràcies a la radioastronomia que hem demostrat l’existència d’estrelles de neutrons descobrint els primers púlsars a finals dels anys seixanta.

Clic per engrandir. Els residus en moviment ràpid d’una explosió de supernova provocats per
una col·lisió estel·lar s’estavellen contra el gas alliberat anteriorment que ha format una mena
de toroide, i les ones de xoc resultants allà provoquen una emissió de ràdio lluminosa vista
pel VLA. Crèdit: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF.

El mateix any 2017, una font de ràdio VT 1210 + 4956 especialment brillant, que no es trobava en els catàlegs anteriors, es va fer evident ràpidament per als investigadors del cel de l’hemisferi nord observats amb el VLA com a part del treball Very Large Array Sky Survey (VLASS). Intrigats, també ho van mirar a la banda de longitud d’ona d’un telescopi aquesta vegada. Van concloure que es trobava a les afores d’una galàxia nana de formació d’estrelles i que es trobava a uns 480 milions d’anys llum de la Via Làctia. VT 1210 + 4956 s’associa clarament també a una font transitòria recent molt lluminosa en el camp dels raigs X.  

Ones de xoc que fan brillar un tor de gas

Combinant aquesta informació, va començar a sorgir una primera imatge, la de l'explosió d'una supernova l'ona de xoc de la qual va acabar unint-se i xocant amb una closca de matèria emesa per l'estrella mare de la supernova. L'anàlisi de les dades indica que l'estrella va expulsar el material de la closca fa uns 300 anys, formant més precisament un tor. Finalment, va ser la primera vegada que vam veure una associació d’una font de ràdio d’aquest tipus amb una emissió transitòria però intensa de raigs X.

Per tant, l’explicació més probable de totes aquestes observacions consisteix en un sistema binari amb estrelles massives, una de les quals ha evolucionat cap a una estrella de neutrons o un forat negre. Fa uns 300 anys, l'estrella compacta va començar a penetrar en les capes superiors de l'estrella acompanyant, una estrella blava que encara estava en la sessió principal i que estava destinada a explotar al seu torn en una supernova.

Encara en òrbita al voltant del centre de massa del sistema dins de la gegant blava i descendint en espiral cap al cor de l'estrella, l'estrella compacta va provocar una expulsió també en una espiral en el seu pla orbital d'una part de l'estrella. La matèria encara calenta es va expandir fora de l'estrella per formar un tor.

Un cop l'astre va compactar en el cor de l'estrella, es va envoltar amb un disc d'acreció i va produir, mentre començava com a resposta l'explosió de la supernova, dos raigs de matèria travessant l'estrella i acompanyats de l'emissió transitòria de raigs X. La supernova s'hauria produït a causa de la desestabilització del cor de la gegant blava a l'arribada de l'estrella compacta, el que hauria pertorbat les reaccions termonuclears que generaven l'explosió de la radiació que s'oposava a la gravetat de l'estrella i desencadenat el clàssic col·lapse gravitacional d'una supernova SN II.

Finalment, tal com s'ha explicat anteriorment, és l'ona de xoc de l'explosió que va acabar recuperant ràpidament el tor en expansió el que l'hauria fet brillar en el domini de ràdio. Tot aquest escenari es resumeix en el diagrama de 4 passos següent amb un forat negre com a estrella compacta.

Clic per engrandir. L'escenari en quatre passes que explica les observacions al voltant de la
font de ràdio VT 1210 + 4956. Crèdit: Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF
 

 

Ho he vist aquí.

03/09/2021

Acostant-se a la Estació Espacial

Clic per engrandir. Crèdit: NASA

En aquesta imatge del 30 d'agost de 2021, el vehicle de càrrega Dragon de SpaceX s'acosta a l'Estació Espacial Internacional per a un acoblament autònom a l'adaptador de l'acoblament davanter del mòdul Harmony.

Aquesta va ser considerada la Imatge de Dia per la NASA pel 2 de setembre del 2021.


Ho he vist aquí.

02/09/2021

Després de 15 anys d’espera, el braç ERA de la ESA arribarà finalment a l’estació espacial


Clic per engrandir. Instal·lació del braç robòtic europeu ERA al mòdul rus Nauka. Crèdit: Roscosmos

Ja no ho esperàvem! Programat inicialment per al 2007, el llançament del braç europeu ERA hauria de tenir lloc avui (pel 25/7/21). Juntament amb el Columbus Science Laboratory i el Vehicle de Transferència Automàtica (ATV), ERA és el tercer element important de la participació europea al programa de la EEI. Instal·lat al nou mòdul Nauka rus, també conegut com a mòdul Laboratori polivalent rus (MLM), estarà dedicat al segment rus de l’Estació, diverses parts de les quals són inaccessibles al braç Canardarm2.

El braç robotitzat ERA de l'Agència Espacial Europea, integrat al mòdul rus Nauka, es va llançar el 21 de juliol cap  a l'Estació Espacial Internacional (EEI). Molt tard en el seu calendari inicial –hauria d’haver estat llançat el 2007–, aquest braç va ser construït per un consorci europeu, liderat per Airbus Defence and Space. ERA es dedica al segment rus del complex orbital, a més del braç robòtic Canadarm2, que no pot accedir a tota aquesta part de la EEI.

Pel que fa a Nauka, és una mini estació espacial. Tot i que està dissenyat per a l’experimentació i una zona de vida i treball per als cosmonautes, aquest mòdul també servirà com a port d’acoblament. També té la particularitat d’estar equipat amb un sistema de control de guia i navegació GNC, així com un sistema de control de l’altitud. La EEI la pot utilitzar com a solució de còpia de seguretat i si els russos decideixen separar la part russa de la EEI, tal com han especulat, Nauka pot ser el cor de la seva futura estació espacial. Nauka s'instal·larà al mòdul Zvzeda, en lloc de la cambra Pirs, que quedarà deslligada del segment rus. Pirs es va utilitzar com a port d’acoblament addicional per als vehicles Soiuz i Progress, i com a escapada a l'espai per als cosmonautes russos. Serà desorbitat per un Progress.

Clic per engrandir. Braç robotitzat ERA de la ESA. Aquest braç simètric es compon de
dos braços, dos colzes, així com dos canells i mans. Va ser construït per un consorci
europeu liderat per Airbus. Crèdit: Roscosmos

Un braç complementari del Canadarm2

Tot i que és molt diferent de Canardam2, el ERA en serà complementari. Amb 11,3 metres de llarg i 680 quilos de pes, pot desplaçar masses molt grans, des de tres tones en rutina fins a vuit tones en mode lent. Aquest braç simètric de dues mans pot avançar o retrocedir sota el seu propi control al llarg de la EEI, de una mà a l'altre, d’un punt fix a un altre. Les set articulacions fortes i precises de l'ERA, les extremitats lleugeres i l'ordinador de control del braç mig li donen versatilitat al braç robòtic. S'utilitzarà per instal·lar i substituir plaques solars, inspeccionar i muntar mòduls i facilitar el moviment dels astronautes quan realitzin passejades espacials. Finalment, les seves càmeres d’infrarojos s’utilitzaran per inspeccionar la superfície exterior de la estació (envelliment dels recobriments de protecció, impactes de micrometeorits, verificació dels accessoris dels mòduls, dels palets, etc.). 

ERA es pot controlar des de l'interior o des de fora de l'estació, en temps real o programat amb antelació. Amb les seves articulacions, ERA sembla una mena de braç humà. És alimentat per motors i cables. És simètric, ja que als dos costats del "colze" hi ha dos "músculs" i dos "canells". Els seus extrems són capaços de penjar-se a l’estació, cosa que li dóna una àmplia gamma d’acció al voltant de la part russa. Es mourà enganxant un extrem i després un altre. Finalment, està equipat amb moltes eines, inclosa una plataforma amb passamans per transportar astronautes durant els seus passejos espacials. Entre els principals punts forts d’aquest braç:

  • control des de l'exterior mitjançant un tauler de control extern
  • control de l'interior mitjançant un ordinador portàtil (sense necessitat de joysticks com els altres braços de la EEI)
  • operació preprogramada
  • sistema automatitzat d'evitació de col·lisions basat en programari
  • Precisió de 5 mm.

Astronautes europeus a la maniobra

Thomas Pesquet realitzarà la primera revisió elèctrica de l'ERA. Matthias Maurer, que s’ha d’incorporar a l’estació a principis de novembre, hauria de participar en un passeig espacial per validar el funcionament del braç ERA en òrbita. Més endavant, l’astronauta de l’ESA Samantha Cristoforetti, que realitzarà una nova missió a bord de la EEI a finals de 2022 (Crew-4), realitzarà, també durant un passeig espacial, una de les tasques d’instal·lació de l’ERA pel Nauka.


Ho he vist aquí.

01/09/2021

Dossier. 6 Les paradoxes de l’infinit

El que es coneix directament està acabat. La idea de l’infinit sorgeix tanmateix tan aviat com pensem. Però es pot trobar l’infinit a la natura i a la física que vol representar-la? Està present a l’Univers?

Va ser el filòsof i matemàtic txec Bernard Bolzano (1781-1848) qui, enfrontant-se a la paradoxa de la reflexivitat, va obrir realment el camí a la que avui és la nostra concepció de l’infinit.

"Estic tan per l'infinit actual que en lloc d'admetre que la naturalesa la detesta, com diem habitualment, vull que l'afecti a tot arreu, millor que marqui la perfecció del seu Autor"  Leibniz. Aquesta cita es troba al principi de l'obra de Bernard Bolzano  Les Paradoxes de l'Infini, publicada només després de la seva mort el 1851.

Aquest últim fa un pas matemàtic decisiu defensant amb convicció la idea d’un infinit actual i no només d’un potencial (vegeu el capítol 2 d’aquest dossier). El seu estat ontològic seria exactament el mateix que el d’altres nombres (finits) i les matemàtiques podrien manipular-lo tan bé com qualsevol altre objecte matemàtic. 

Clic per engrandir. Les paradoxes de l’infinit. © Geralt, Pixabay, DP

Aquesta infinitat, quant a conjunts i magnituds, seria un objecte quantitatiu dotat d’una perfecta legitimitat, a diferència de la infinitat qualitativa dels filòsofs. Bolzano espera així establir "sobre un terreny matemàtic" la metafísica de l'infinit. Considera, encara que encara no estigui formalitzat, el concepte de "conjunts infinits com a totalitats completades i ja no com a successions inacabades".

La paradoxa de la reflexivitat

Una de les seves aportacions essencials consisteix a rebutjar el caràcter paradoxal de les paradoxes de l’infinit : només existeixen mentre s’intenta aplicar conceptes finitistes a l’infinit. Per contra, Bolzano afirma que les propietats considerades paradoxals s’han d’utilitzar per definir l’infinit. Així proposa utilitzar la propietat aparentment més paradoxal, la de la reflexivitat, com a característica de les totalitats infinites (que equival a abandonar, per a les totalitats infinites, el principi del tot i de la part). Un argument utilitzat en el passat per refutar l'infinit es converteix així en la propietat que defineix conjunts infinits.

La solució de la paradoxa de la reflexivitat queda perfectament clara pel fet que la relació establerta "està continguda en" no s'ha de confondre amb la relació "tenir una mida menor que". Els nombres quadrats es contenen en nombres enters, però en conjunt tenen la mateixa mida. És ben cert que si el conjunt A està contingut en el conjunt B, llavors la mida d’A no pot ser superior a la de B, però si A i B són infinites, les seves mides poden ser iguals... el finit que es defineix de manera privada, pel fet que no té aquesta propietat de reflexivitat.

Bolzano: no només un sinó diversos infinits

Una altra idea fonamental: que no n'hi hagi un, sinó diversos infinits. Si l’infinit fos únic, el nombre infinitament gran seria el més gran de tots, cosa impossible. Bolzano considera la multiplicitat com una condició per a l'existència de l'infinit. Això permet considerar concretament la idea d'infinits quantitatius i de càlcul en l'infinit.

Però els càlculs de Bolzano, si prefiguren els que estem acostumats, encara són confusos i imperfectes. Correspondrà a Richard Dedekind (1831-1916) i, sobretot, a Georg Cantor (1845-1918) donar forma i desenvolupar les idees d’aquest brillant precursor.

Capítol anterior: Els números són infinits?
Capítol següent: Properament 


Ho he vist aquí.

29/08/2021

Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C29

Clic per engrandir. Imatge de C29. Crèdit: NASA, ESA, i L. Ho (Peking University);
Processament: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)

Caldwell 29, també coneguda com NGC 5005, és una galàxia espiral que probablement te un forat negre supermassiu en el seu cor. La galàxia presenta una característica anomenada nucli de la regió d'emissió nuclear de baixa ionització (LINER), el que significa que el gas del centre de la galàxia emet llum en determinades longituds d'ona que indiquen que una font d'energia està eliminant els electrons dels àtoms de gas, ionitzant-los. Encara que algunes fonts d'energia diferents podrien ser responsables d'aquesta emissió, algunes de les més comuns són els forats negres supermassius o les regions de formació estel·lar que contenen estrelles joves molt calentes. Les observacions en infraroig realitzades per telescopis com el Hubble han revelat que les estrelles de la majoria de les galàxies LINER properes són en general, velles, i les observacions en raigs X de Caldwell 29 han revelat una forta emissió en el nucli de la galàxia. Això suggereix que les estrelles joves poden no ser la font d'energia ionitzant de galàxies com Caldwell 29, i que un forat negre supermassiu és el culpable més probable.

Caldwell 29 va ser descobert per l'astrònom britànic William Herschel el 1785. Es pot veure amb un telescopi petit a la constel·lació dels Llebrers. Tot i que és petita i feble, amb una magnitud aparent de 9,8, la galàxia té un nucli compacte que la fa més fàcil de detectar que les galàxies més grans i brillants deguts a que la llum està més dispersa. És a prop d'una altra galàxia espiral NGC 5033, i les dues es poden observar juntes amb un ampli camp de visió. Caldwell 29 es troba a uns 75 milions d'anys llum de la Terra. Es pot observar durant la primavera de l'hemisferi nord i des de latituds septentrionals de l'hemisferi sud durant la tardor.

Aquesta imatge de Caldwell 29 és una composició d'observacions visibles i infraroges realitzades per l'ACS, sigles d'Advanced Camera for Surveys (càmera avançada de sondejos) del Hubble. Les observacions es van realitzar per ajudar els astrònoms a entendre millor la relació entre la massa dels forats negres en els centres de les galàxies i les propietats estructurals de les galàxies en què resideixen. 


C29 al web de la NASA

Índex del Catàleg Caldwell del blog

 

28/08/2021

2021 PH27, un asteroide acabat de descobrir amb l'any més curt conegut.

Clic per engrandir. Recreació artística que mostra l'asteroide 2021 PH27 al passar per Mercuri
en el seu camí al voltant de Sol. Crèdit: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva (Spaceengine.org)

Els astrònoms han descobert un nou i estrany asteroide. Anomenat 2021 PH27, orbita al voltant del Sol en l'òrbita més curta mai vista per a un asteroide, portant-lo més a prop del Sol que Mercuri i només una mica més lluny que Venus.

En la seva màxima aproximació es troba a 20 milions de quilòmetres del Sol, el que suposa menys d'una setena part de la distància de la Terra i menys de la meitat de la distància solar més propera de Mercuri. En el punt més llunyà de la seva trajectòria el·líptica es troba a uns 118 milions de quilòmetres del Sol.  

Els astrònoms caracteritzen una òrbita pel que anomenem el seu semieix major, que és la meitat de la seva dimensió més llarga. En aquest cas, el semieix major de 2021 PH27 és d'uns 70 milions de quilòmetres, fet que suposa un rècord; mai s'ha vist un asteroide amb una òrbita tant curta. 

Clic per engrandir. L'òrbita de l'asteroide 2021 PH27 el porta més a prop del Sol que Mercuri,
i una mica més enllà de l'òrbita de Venus. La seva òrbita està inclinada respecte al pla dels
planetes en uns 30° (vegeu el requadre inferior esquerre), de manera que una col·lisió és
extremadament improbable. Crèdit: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva (Spaceengine).

El seu període orbital (el temps que triga a fer una volta al Sol, en altres paraules, el seu "any") només dura uns 114 dies, el que també és un rècord. Els anteriors posseïdors del rècord, 2019 LF6 i 2020 AV2, tenen períodes orbitals d'uns 151 dies. 

Això és el que anomenem un asteroide de la classe Atira, que tenen òrbites completament dins de l'òrbita de la Terra. Només se'n coneixen uns 20, incloent els altres dos que acabem d'esmentar. Això fa que el 2021 PH27 sigui important per si mateix; com només tenim un grapat d'aquests objectes, qualsevol nova addició pot dir-nos coses noves. 

Per exemple, com es conserva un asteroide quan s'acosta tant al Sol? La temperatura de la superfície pot arribar als 500 °C (930 °F), suficient per fondre l'estany, el plom i molts tipus de roques. És molt poc probable que hi hagi alguna cosa semblant a l'aigua a aquestes temperatures, sobretot perquè només té un quilòmetre d'ample.

També sabem que els asteroides d'aquesta mida tendeixen a ser munts de runa, només col·leccions soltes de roques més petites unides per la gravetat. Com afecta a la seva forma, la seva estructura i la seva estabilitat interior el fet d'apropar-se tant al Sol?

I realment, en primer lloc com va arribar a aquesta òrbita? A més de la gravetat del Sol, altres forces actuen sobre un asteroide, com l'anomenat efecte YORP: La llum de el Sol té moment, i amb el temps els fotons que colpegen la roca poden fer-la girar més ràpid o més lent, i fins i tot canviar la seva òrbita. Això limita el temps que podria haver estat en aquesta òrbita, per la qual cosa és gairebé segur que es va formar en un altre lloc i va ser mogut a aquesta òrbita, potser per un ajut gravitacional de Venus.

Clic per engrandir. Dues imatges preses amb tot just tres minuts de diferència mostren el
moviment de l'asteroide 2021 PH27 (en vermell i blau) el 13 d'agost de 2021, la nit del
seu descobriment. Crèdit: CTIO/NOIRLab/NSF/DOI/Decam/AURA/S.S. Sheppard
(Carnegie Institution of Science).

Pot apropar-se decentment a Venus; a l'octubre de 2022 passarà a poc més de 2 milions de quilòmetres del nostre planeta bessó. Això no canviarà gaire l'òrbita, però mostra que la viabilitat a llarg termini d'un asteroide així és qüestionable. Cal tenir en compte que l'òrbita de 2021 PH27 està inclinada més de 30º pel que fa a les òrbites dels planetes interiors, de manera que quan creua les òrbites de Venus i Mercuri està molt per sobre o per sota dels seus plans orbitals. Això fa que una col·lisió sigui extremadament improbable. També fa preguntar-nos si es tracta d'un cometa extint, un que es va quedar sense gel fa molt de temps. Tot i que la pròpia òrbita estranya segueix sent un problema, els cometes poden tenir inclinacions orbitals elevades, de manera que el fet que sigui un cometa antic explicaria al menys això.

Hi ha molt per aprendre d'aquestes roques, però el seu estudi és molt difícil. Des del nostre punt de vista a la Terra, mai s'allunyen del Sol en el cel; el mateix passa amb Mercuri i Venus, que sempre es veuen millor després de la posta de sol i abans de l'alba, quan és el crepuscle (i de fet és quan es va descobrir l'asteroide). El Dark Energy Survey escombra el cel a la recerca de transitoris -objectes que canvien de brillantor o posició al llarg del temps- i 2021 PH27 va aparèixer en imatges crepusculars preses el 13 d'agost de 2021. S'havia mogut visiblement en dues preses realitzades amb només tres minuts de diferència. Realment s'està movent.

I per això es coneixen tan pocs Atiras. Trobar-los és difícil contra el resplendor del cel crepuscular. No obstant això, aquest descobriment demostra que és possible, la qual cosa és encoratjadora. A més, durant molts anys ens ha fascinat la idea que podria haver-hi una classe de petits asteroides orbitant al Sol completament dins de l'òrbita de Mercuri. Anomenats vulcanoides, són totalment teòrics ja que mai se n'ha vist cap. Però si alguna vegada es veu algun, ens dirà molt sobre la dinàmica de sistema solar interior. 

Amb el temps es trobaran més roques com aquesta, i quan ho facin aprendrem molt més sobre el nostre barri. És curiós, aquest asteroide està molt més a prop de la Terra que qualsevol del cinturó d'asteroides entre Mart i Júpiter, i no obstant això, només va ser descobert fa una setmana! Això ens diu que de vegades les coses més properes a nosaltres poden ser les més difícils de trobar, i mirar cap enfora pot ser molt més fàcil de mirar cap a dins. Sembla una metàfora decent. 

 

Ho he vist aquí.

27/08/2021

Gabinet de curiositats. 13 La pedra solar dels víkings

Clic per engrandir. La pedra solar que intriga tant als científics ha fet la seva aparició a
la sèrie de tv Vikings. Crèdit: History Channel

Per a aquest nou capítol del  gabinet de curiositats, explorarem el misteri de les pedres solars que els víkings haurien utilitzat per situar-se al mar.

Quan es pensa en els primers europeus que van trepitjar el continent americà, solen venir al cap els noms de Cristòfor Colom o Amerigo Vespucci. Però, el 1960, l'arqueòloga Anne Ingstad i el seu marit explorador Helge van fer un descobriment excepcional a Anse aux Meadows, un braç de vegetació vorejat per l'oceà a la costa de Terranova. Al lloc, munts de terra, fragments de fusta i reblons de metall escriuen una història molt diferent de la que s’ensenya als llibres. Aquestes restes testimonien una colònia víkinga establerta al Canadà fa més de 1.000 anys, mig mil·lenni abans de la arribada dels conqueridors.

Els víkings, poble de navegants.

Si recordem especialment l’Imperi Romà, les colònies britàniques o les invasions d’Atila l'Hun, no hem d’oblidar que els víkings foren ells mateixos grans conqueridors. Lluny d’estar confinats només a Escandinàvia, envaeixen i de vegades colonitzen no només Amèrica del Nord, sinó també França, Espanya, Itàlia, Groenlàndia, Rússia, la vora del mar Negre o encara el nord d’Àfrica. Quan era un nen (per l'autor de l'original), vaig descobrir amb sorpresa que entre les restes més antigues desenterrades a Melun –la prefectura de Sena i Marne, al sud de París– hi havia els artefactes dels invasors víkings que van venir a saquejar la ciutat al segle IX. La seva empremta radia molt més enllà de la terra on van néixer i la seva influència en la cultura europea és innegable.

Clic per engrandir. Vaixell víking dibuixat a Northumbria. Crèdit: British Library

Entre tots els modes de transport disponibles en aquell moment, un en particular va ser el favorit per aquesta orgullosa i formidable civilització. Tant si s’utilitza per viatjar, comerç o conquesta, el vaixell ha estat al centre de la cultura escandinava durant mil·lennis. Té un estatus sagrat, jugant un paper important en les cerimònies religioses i els ritus funeraris des d'almenys, l’època del ferro nòrdic (dels segles VI al X AC). Els víkings són, per tant, un poble de l’aigua, capaç de recórrer distàncies immenses gràcies a excel·lents habilitats de navegació, però també gràcies a un avanç tecnològic que sorprèn com a mínim: el descobriment de la pedra solar.

La pedra solar: llegenda o realitat?

La pedra solar (solarsteinn) va aparèixer en manuscrits medievals del segle XIII. Parlem d’un mineral molt útil, capaç de revelar la posició de l’estrella solar a través dels núvols més gruixuts, una benedicció per al marí obligat a creuar milers de quilòmetres a través del cercle polar. Si les fonts més antigues poden conduir als historiadors a creure que el tema és sobretot l'al·legoria, l'existència de la pedra és però de fet, testificat pels inventaris de les esglésies alemanyes i islandeses dels segles XV i XVI; però ni la seva composició ni el seu aspecte estan clarament detallats. Perdut al llarg de la història, l'objecte ha estat un misteri durant segles per a físics, historiadors i arqueòlegs.

Clic per engrandir. La pedra solar que tan intriga els científics apareix fins i tot a la
sèrie Vikings. Crèdit: History Channel.

La llum darrera del misteri

Va ser el 1967 quan l'arqueòleg danès Thorkild Ramskou va proposar un nou avantatge. Més d'una pedra transparent simple,  la solarsteinn seria un mineral polaritzant: cordierita o espat d'Islandia, i per tant dotat de propietats òptiques molt específiques. La cordierita és pleocroica: segons l’angle en què la llum la travessi, apareixerà d’un o altre color (blau, verd, groc, vermell/rosa, porpra/porpra o marró/taronja). Pel que fa a l’espat, per la seva banda és birrefringent: l’índex de refracció no només depèn del material sinó també de la direcció de polarització de l’ona de llum. Per tant, és possible, orientant un o altre d’aquests minerals cap al cel, determinar l’angle d’incidència del sol per tal de trobar-ne la posició. 

Espat d’Islàndia, un dels minerals que els víkings podrien haver utilitzat per a la
navegació. Crèdit: ArniEin, Wikimedia Commons 
 

El 2011, un estudi dut a terme pel físic francès Guy Ropars i el seu equip examina detalladament les qualitats de l’espat d’Islàndia i conclou amb entusiasme: “De fet, quan es gira simplement, un cristall birefringent pot despolaritzar-se completament al mateix temps, al punt anomenat isotropia, qualsevol estat de llum parcialment polaritzat, que ens permet endevinar la direcció del Sol. [...] Es pot aconseguir una precisió d'uns quants graus fins i tot en condicions de foscor crepuscular. El recent i emocionant descobriment d’aquest tipus d’espat d’Islàndia al vaixell isabelí d’Alderney que es va enfonsar dos segles abans de la introducció de la polarització de la llum a l’òptica, podria donar suport a l'ús del cristall de calcita amb finalitats per la navegació".

Aleshores, el misteri es resol definitivament? Encara no. Com que la ciència és una qüestió rigorosa, els arqueòlegs reserven el seu judici fins al descobriment d’un naufragi o d’una antiga colònia que contingui els famosos cristalls per tal de confirmar la seva naturalesa i ús. Però no hi havia dubte que, per la seva simple capacitat de fascinar els científics d’aquesta manera, una pedra que hauria ajudat els víkings a navegar pels seus viatges nàutics mereixia ser inclosa al nostre gabinet de curiositats.

I tretze! Ens veiem en breu per oferir-vos un nou capítol del Gabinet de curiositats. Crèdit imatge superior: nosorogua, Adobe Stock, Futura.

Veure:

Anterior: 12 La pascalina, la primera calculadora de la història

Següent: 14 La fulgurita


Ho he vist aquí.

24/08/2021

Fotografiant el muntatge del James Webb

Al llarg dels anys, els fotògrafs de la missió han documentat meravellosament cada etapa del progrés del telescopi espacial James Webb. Ens agradaria destacar a l'equip i el seu treball:

Clic a la foto per engrandir. Presa pel fotògraf Chris Gunn, aquesta imatge mostra al Webb havent completat amb èxit una prova de centre de curvatura, un mesurament òptica del seu mirall primari.

Clic per engrandir. Aquesta divertida selfie del grup d'enginyers i tècnics del telescopi espacial James Webb va ser presa per la fotògrafa Desiree Stover a la sala blanca de @NASAGoddard.


Clic per engrandir. La fotògrafa de la NASA Jolearra Tshiteya va captar al seu company Chris Gunn, que estava en procés de prendre una imatge del mirall primari del telescopi espacial James Webb.


Clic per engrandir. Aquí es pot veure una de les imatges que Chris Gunn va prendre durant la presa de la foto anterior. Els enginyers van revisar amb cura el mirall primari abans de la instal·lació del mòdul d'instruments.

Clic per engrandir. En la seva presa d'Instagram de la nostra pàgina, Chris Gunn va nomenar aquesta foto com una de les seves favorites. Pots consultar més informació sobre el seu procés de treball a l'apartat "Chris Gunn" del nostre perfil.


Ho he vist aquí.